某廠#5、6鍋爐自通過168小時移交生產以來,201 0年度#5、6機組的直接廠用電率為7.2 g%,2010年度1-2月份為6.85%,相對于國內300MWCFB鍋爐相對相對已較低,處于領先水平。但由于我廠燃燒的燃料為優(yōu)質煙煤,國內300MWCFB鍋爐卻大部分燃燒劣質無煙煤或褐煤摻燒煤矸石,配套輔機的選型及電耗相對要高,故不能與其相比較。雖然#5、6機組的廠用電率較低,但經過分析認為還有節(jié)省空間,以下是節(jié)省廠用電的各項措施,富通新能源生產銷售
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
木屑顆粒機、
秸稈顆粒機壓制的生物質顆粒燃料。
1、優(yōu)化燃燒調整,降低廠用電率
1.1一次風的優(yōu)化調整
對風量的調整原則是一次風滿足流化的前提下,相應調整二次風量。一次風的主要作用是保證物料處于良好的流化狀態(tài),同時為燃料一次燃燒提供部分氧量。鍋爐運行時,如一次風量過小,會造成爐內物料局部流化不均,嚴重時引起結焦。如一次風量過大,不但會增加爐內受熱面的磨損,而且還會增加一次風機的電耗,使機組的廠用電增加。床料的流化狀態(tài)受溫度影響很大,熱態(tài)運行時遠比冷態(tài)要好,所以一次風量的調整在保證爐內物料良好流化時,根據(jù)床溫來進行優(yōu)化調整至合適值,使一次風機的電耗得到優(yōu)化。
1.2二次風的優(yōu)化調整
二次風量主要根據(jù)煙氣中含氧量多少進行調整,通常以爐膛出口含氧量為準,保證物料充分燃燒所需要的氧量,一般保持氧量3 -4%運行。二次風分上、下二層送入爐膛,對爐內的物料起到強烈擾動的作用,加強了氣固的兩相混合。正常運行時,如氧量過小,會引起燃燒不完全,增加鍋爐的化學不完全燃燒損失和機械不完全燃燒損失。如氧量過高,說明風量過大,會增加鍋爐的排煙熱損失,而且會增加二次風機的電耗,使機組的廠用電增加。
1.3一、二次風率配比的優(yōu)化調整
一、二次風從不同的位置送入爐膛,一、二次風率的配風的原則,按上鍋廠提供的風量分配方式,30%負荷時,一次風量占75%,有二次風量占25%。50%、75%負荷時,一次風量占60%,有二次風量占40%。1 00%負荷,一次風量占50%,有二次風量占50%。但實際運行中,一、二次風的比率并沒有按風量分配表進行配風。如1 00%負荷,一次風量占55%,有二次風量占45%,或一次風量占60%,有二次風量占40%。如何合理地調整一、二次風的配比,在運行中,如果運行中的總風量不夠,在一次風量保證流化良好的前提下,逐漸提高二次風量來進行補充,二次風量的大小,以保證空氣與物料充分混合為原則,滿足物料充分燃燒的要求,提高鍋爐燃燒效率的同時,優(yōu)化一、二次風機的電耗。
14氧量的優(yōu)化調整
氧量控制的原則,根據(jù)上鍋廠的鍋爐說明書,為了維持良好的燃燒,應控制爐膛過量空氣系數(shù)來保證燃燒中合適的風煤比。在運行中爐膛出口過量空氣系數(shù)是以測量尾部煙道省煤器出口處氧量來控制。在額定出力時,此相應的氧量值約控制在約3.92 7%(容積比,以干煙氣為基準)。此氧量值與鍋爐負荷的關系參閱附圖1煙氣干基體積氧量與負荷間關系曲線。
根據(jù)附1,鍋爐額定負荷下,氧量要求控制在3 -4%運行。但CFB鍋爐的物料可以通過熱循環(huán)回路,不斷循環(huán)燃燒,即使在氧量很低的情況下,經過多次循環(huán)燃燒后,飛灰含碳量也會降至很低,特別是燃燒優(yōu)質煙煤。所以低氧量燃燒能保證CFB鍋爐的效率。另外,低氧量燃燒(氧量控制在2 -3%運行),還可以減小送風量,降低二次風機的出力,降低了二次風機的電耗。二次風量的減小,使煙氣量的減小,降低引風機的出力,降低引風機的電耗,同時也降『氏了排煙熱損失。
1 5料層厚度的優(yōu)化調整
保持合適的料層厚度,對鍋爐穩(wěn)定運行以及燃燒的控制有非常重要的意義。反應料層厚度的參數(shù)主要是床壓,還可以參考風室壓力、料層差壓等。維持合適的床壓,避免料層厚度過低使燃燒不穩(wěn)定,但也要控制料層不要過高。料層的厚度過高,一方面引起物料流化不均,還導致風室壓力、床壓、料層差壓等參數(shù)過高,導致一、二次風機出口風壓過高,風機電流、功率增大,廠用電率增加。
上海鍋爐廠說明書中規(guī)定,啟動床料折算靜止料層高度為700mm(床壓達到8230Pa)。但#5、6爐調試期間,上鍋調試技術人員要求床料折算靜止厚度控制在1200mm,風室壓力控制在15KPa以上,床壓控制(1 2-1 3KPa),要求高床壓運行,有利于床料在28m寬度爐膛內,保持良好的流化狀態(tài)。但保持高床壓運行,加大了床層的阻力,增加了了風機的功率,使廠用電增大。為了降低廠用電率,必須通過床料厚度優(yōu)化試驗,確定出合適的料層厚度。對于CFB鍋爐淺床壓運行方式的研究,德國漢堡技術大學JoacherWerter教授,在2005年第八屆國際CFB會議的主旨報告中有過技術分析,定義為運行中爐膛密相區(qū)料層厚度小于1000mm的CFB,為淺床壓運行方式。但國外300MWCFB鍋爐多數(shù)均為雙爐膛鍋爐,爐膛的寬度比國內自主化的300MW鍋爐窄很多,在較低的床壓下運行也能保證物料良好的流化。故建議#5、6機組,低負荷時采用高床壓運行方式(1 0-1 2KPa),高負荷時采用淺床壓運行方式(8-lOKPa),降低2-3KPa運行完全沒有問題的。實現(xiàn)低床壓運行后,降低床層阻力,才能進一步節(jié)省廠用電,達到節(jié)能降耗的目的。
2、啟動方式的優(yōu)化調整
21采用微流化方式點火
降低一、二次風量是冷態(tài)啟動節(jié)約廠用電的最關健因素,用風道燃燒器點火,要求臨界流化風量控制140000150000Nm3/h(床料鼓泡狀態(tài))即可,點火最低的流化風量應使一次風剛好可以穿透料層,達到床料微流化狀態(tài)對應的風量,效率最高,并能降低一次風機的電耗,能使廠電率降低。
減小啟動期間的二次風量,鍋爐二次風壓大于二次風噴口處的床壓,總二次風量控制在最小流量,同時調整各分二次風擋板,確保各噴口的最低風量,以避免床料反竄到二次風道及床上油槍中,將風管堵死或在風管內燃燒。這樣不但有利于床溫盡快提升,同時還能降低二次風機的電耗,能使廠電率降低。
另外,冷態(tài)啟動期間,一、二次風量的降低,會大大降低煙氣量,降低引風機的出力,降低引風機的電耗。
22采用單臺引、一、二次風機啟動
目前,我廠#5、6機冷態(tài)啟動,一、二次風機及引風機均兩臺投入運行,實際上在50%負荷下只需運行一臺一、二次風機及引風機,就可滿足負荷的需要。國內部分CFB機組冷態(tài)啟動運行,均只啟動一臺一、二次風機及引風機運行,大大降低廠用電率。部分CFB機組低負荷(50%負荷)下運行時運行,也停運一臺二次風機、引風機及循環(huán)水泵運行,大大降低廠用電率。
3給煤顆粒度的優(yōu)化調整
煤的粒徑對傳熱系數(shù)影響很大,穩(wěn)定的床溫需要不同的粒徑,為了穩(wěn)定床溫,上鍋廠要求煤的粒徑為O-10mm,50%切割粒徑d50=1.5mm。煤的粒度大小對燃燒溫度場分布有很大的影響,床料的粒度偏大,同等厚度的床料,需要增加一次風壓頭才能保證流化良好,增大了一次風電耗和排渣電耗。床料粒度太細,運行過程中床壓容易造成波動,所以在運行調整中,必須嚴格控制入爐煤的粒度,煤灰份高時煤的粒徑可適當細一些,揮發(fā)份高時的粒徑可以適當大一些,這樣既保證了燃燒,又降低了廠用電率。
4長周期、高負荷運行
CFB鍋爐在啟動和停運時的廠用電率均較高,所以保證機組長周期運行,減小啟停的次數(shù),能有效降低廠用電率。另外,機組長周期高負荷運行,相對于低負荷運行的廠用電率要低,CFB鍋爐低負荷運行,由于要保證物料的良好流化狀態(tài)和燃燒正常,一、二次風機的電流不能與負荷成比例下降,特別是一次風機的電流下降得更小。機組長周期高負荷運行,相對風機的電流的上升,其廠用電相對發(fā)電量中的比例卻下降,且高負荷運行,燃燒充分,燃燒效率高,燃燒用電會有所下降,這樣就起到降低廠用電的目的。這需要加強設備的維護,提高設備的可靠性,避免設備出現(xiàn)故障造成被迫減負荷運行。
5提高變頻風機的投入率
一、二次風機均采用變頻調節(jié),通過變頻滿足不同負荷的需要,減小通過調節(jié)檔板調節(jié)帶來的節(jié)流損失,降低廠用電的效率非常明顯,但我廠#5、6機組的一、二次風機變頻故障頻繁,導致投入率很低,使風機電耗增大。故必須進行技術改造,消除風機變頻缺陷,提高一、二次風機變頻的投入率。
6認真核對輔機調節(jié)檔板的開度
一、二次風機和引風機,當調節(jié)檔板的開度和動葉的開度出現(xiàn)偏差時,會造成風機電流的增大,導致廠用電率不必須的增加。對一、二次風機和引風機的調節(jié)檔板的開度和動葉的開度,停爐時要逐一檢查調整,調整好零位,做到電流一致時調節(jié)檔板的開度或動葉的開度也一致,同時,電動執(zhí)行機構開度與就地機械機構的開度也基本一致。
7降低鍋爐本體及回轉式空預器的漏風率
漏風問題對CFB鍋爐影響很大。既污染環(huán)境,又降低鍋爐熱效率,同時增加機組廠用電率。消除鍋爐本體的漏點,對一次風室、旋風分離器系統(tǒng)的非金屬膨脹節(jié)進行技改,或加裝冷卻密封風。加強對回轉式空預器維護和檢修,定期檢測回轉式空預器漏風率,發(fā)現(xiàn)漏風率增大,利用停爐機會消除漏風缺陷。
8加強燃料管理,盡量縮短上煤時間,降低上煤電耗
C廠上煤的方式有翻車機、斗輪機和汽車卸煤槽等方式上煤,可靈活地根據(jù)來煤的情況,用不同的方式進行單一煤種上煤或摻燒上煤。如要進行摻燒上煤,要按制定摻燒方案,確定配煤的比例,均勻混合,在保證混煤摻燒均勻的前提下,盡量減小和縮短上煤的時間,杜絕皮帶空轉,降低上煤電耗。
9開展好小指標競賽活動
運行人員科學組織燃燒,加強燃燒調整,合理配風,做到競賽參數(shù)壓紅線運行,提高發(fā)電量,減小廠用電,保持機組在最經濟的運行工況下運行。
10、結語
CFB機組廠用電率高,嚴重影響鍋爐的經濟運行。希望通過經上的九項節(jié)約廠用電技術措施的運行實踐,能降低機組的廠用電率,不斷提高經濟效益。但節(jié)能降耗是電廠一項長期的工作任務,必須通過不斷的摸索和實踐,深挖各項節(jié)能的潛力,不斷提高機組運行的經濟性,才能將我廠建設成為300MWCFB機組的標桿電廠。